WO2018110906A1

WO2018110906A1 - 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판 및 이의 제조방법

Info

Publication number: WO2018110906A1
Application number: PCT/KR2017/014362
Authority: WO
Inventors: 김득중
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2018-06-21
Also published as: JP2020509173A; CN110050085A; EP3556895A1; EP3556895A4; US20200071800A1; KR101830551B1

Abstract

본 발명은 건축, 공구, 자동차 부품 등에 적합한 열연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

표면품질이 우수한 고탄소 열연강판 및 이의 제조방법

건축, 공구, 자동차 부품 등으로 다양하게 사용될 수 있는 고탄소 열연강판은 2차 고객사에서 산세 및 냉간압연을 거친 후 최종 고객사에서 열처리 및 목적에 맞게 부품으로 성형된다.

그런데, 고탄소 열연강판의 표면에 입계산화가 존재하게 되면 위와 같은 가공시 크랙(crack)이 발생하거나, 제품 사용 중에 크랙 발생이 쉬운 문제가 있다.

이에, 고탄소강 제품에서는 입계산화를 최소화하는 것이 요구되고 있다.

하지만, 열연 상태에서 Fe 보다 산소와 친화도가 높은 Cr, Mn, Al, Si 등이 다량으로 함유되면 입계산화가 쉽게 발생하는 문제가 있다. 이와 같이 열연 상태에서 입계산화가 발달하게 되면, 이를 제거하기 위해 2차 고객사에서 추가 공정이 요구되며, 이는 결국 제조원가를 상승시키는 주된 원인이 된다. 뿐만 아니라, 추가 공정으로 입계산화를 전부 제거하는데에는 한계가 있다.

따라서, 열연 상태에서 입계산화가 최소화되도록 강판을 제조하는 것이 필요하다.

한편, 높은 켄칭(qhenching)성을 부여하기 위해 보론(B)을 필수로 포함한 강종의 경우 C, Mn, Cr 등과 같은 경화능 향상 원소들의 함량을 낮출 수 있으며, 이에 따라 산소와 친화도가 높은 원소들이 줄어들어 입계산화를 예방하는 효과를 얻을 수는 있다 (특허문헌 1). 하지만, B 첨가만으로는 입계산화를 효과적으로 방지하기에는 한계가 있다.

(특허문헌 1) 한국 공개특허공보 제2016-0018805호

본 발명의 일 측면은, 합금조성 및 제조조건을 최적화하여 고탄소 열연강판의 입계산화를 최소화함으로써 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판 및 이것을 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.3~1.3%, Si: 0.01~0.5%, Mn: 0.3~2.0%, Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 5.0% 이하(0%는 제외)를 포함하고, Mo: 2.0% 이하, Sb: 0.005~0.1%, V: 0.5% 이하, Cu: 0.5% 이하 및 Ni: 2.0% 이하로 구성되는 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 이상이면서, 하기 관계식 2를 만족하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판을 제공한다..

[관계식 1]

(HI) = -5.69 + (4.43×C) + (3.71×Mn) - (4.5×Si) + (1.77×Ni) + (6.18×Cr) + (12.0×Mo) - (43.6×Cu) + (48.1×V) ≥ 0

[관계식 2]

Mo + (10×Sb) - (0.1×Cr) ≥ 0.14

(관계식 1 및 2에서 각 성분은 중량 함량을 의미한다.)

본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 합금조성 및 관계식 1과 2를 만족하는 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 조압연 및 사상압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉각한 후 500~710℃의 온도범위에서 권취하는 단계를 포함하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 입계산화가 최소화된 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판을 제공할 수 있다.

이에, 2차 고객사에서 추가 공정 비용의 절감이 가능하며, 최종 제품의 내구성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 비교예 6(a)과 발명예 7(b)의 단면을 관찰한 사진을 나타낸 것이다.

본 발명자는 고탄소 열연강판을 제공함에 있어서, 입계산화를 최소화할 수 있는 방안에 대해서 깊이 연구하였다. 그 결과, 위 열연강판의 합금조성을 면밀하게 제어하는 동시에, 제조조건 중 권취 조건을 최적화함으로써 열연강판 표면에서의 입계산화를 최소화할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 측면에 따른 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판은 C: 0.3~1.3%, Si: 0.01~0.5%, Mn: 0.3~2.0%, Al: 0.1% 이하, Cr: 5.0% 이하(0은 제외)를 포함하는 것이 바람직하다.

C: 0.3~1.3%

탄소(C)는 강도 확보를 위해 가장 효과적인 원소이다. 본 발명에서 우수한 경도를 얻기 위하여 0.3% 이상으로 첨가하는 것이 바람직하나, 그 함량이 1.3%를 초과하게 되면 열간압연시 너무 경하여 공정상에 결함을 유발할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 C의 함량을 0.3~1.3%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 유리하게는 0.35~1.25%로 제어할 수 있다.

Si: 0.01~0.5%

실리콘(Si)은 탈산 효과에 유효한 원소로서, 이를 위해서는 0.01% 이상으로 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 0.5%를 초과하게 되면 열연강판 표면에 입계산화를 유발할 가능성이 높아지므로 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Si의 함량을 0.01~0.5%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 유리하게는 0.1~0.4%로 제어할 수 있다.

Mn: 0.3~2.0%

망간(Mn)은 상기 C와 함께 강도 확보에 유효한 원소이다. 이러한 Mn의 함량이 0.3% 미만이면 FeS가 형성되어 고온에서 입계 취성을 일으킬 우려가 있으며, 반면 2.0%를 초과하게 되면 중심 편석, 개재물 형성과 더불어 입계 산화를 일으켜 열연강판 품질이 열위할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Mn의 함량을 0.3~2.0%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 유리하게는 0.4~1.5%로 제어할 수 있다.

Al: 0.1% 이하(0%는 제외)

알루미늄(Al)은 탈산 효과뿐만 아니라 고용 강화 효과를 위해 첨가하는 원소이다. 이러한 Al의 함량이 과다하여 0.1%를 초과하게 되면 연주시 슬라브(slab) 크랙을 유발할 뿐만 아니라, 최종 제품에서 입계산화를 일으킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Al의 함량을 0.1% 이하로 제어하는 것이 바람직하며, 0%는 제외한다.

Cr: 5.0% 이하(0%는 제외)

크롬(Cr)은 강의 경화능을 높이기 위해 첨가하는 원소이며, 대기 중에서 부동태 피막을 형성하여 철의 녹발생을 억제하는 효과가 있다. 그런데, 상기 Cr의 함량이 5.0%를 초과하게 되면 냉각 중 열연판의 에지(edge) 크랙을 유발할 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Cr의 함량을 5.0% 이하로 제어하는 것이 바람직하며, 0%는 제외한다. 보다 유리하게는 3.5% 이하로 제어할 수 있다.

본 발명의 열연강판은 상술한 합금조성 이외에 물성 향상의 목적에서 다음과 같은 성분들을 더 포함할 수 있다.

구체적으로 Mo, Sb, V, Cu 및 Ni 중 1종 이상을 더 포함하는 것이 바람직하다.

Mo: 2.0% 이하

몰리브덴(Mo)은 강의 경화능을 향상시키는데 유효한 원소이며, 석출강화 원소의 열적 안정성을 부여하기 위해 첨가하기도 한다. 다만, 상기 Mo은 고가의 원소로 그 함량이 2.0%를 초과하게 되면 제조원가를 크게 상승시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Mo의 첨가시 그 함량을 2.0% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Sb: 0.005~0.1%

안티몬(Sb)은 고온에서 입계에 농화되어 입계산화를 억제하는데에 유용한 원소이다. 특히 Cr, Mn, Al, Si 등과 같은 Fe보다 산소 친화도가 높은 원소들이 다량으로 함유된 경우, 효과적으로 입계산화를 억제하는 원소이다.

상술한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.005% 이상으로 Sb을 첨가하는 것이 바람직하나, 그 함량이 0.1%를 초과하게 되면 오히려 입계 취화의 원인이 되므로 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Sb의 첨가시 그 함량을 0.005~0.1%로 제어하는 것이 바람직하다.

V: 0.5% 이하

바나듐(V)은 강도 향상을 위해 첨가하는 원소이다. 다만, 상기 V은 고가의 원소로 그 함량이 0.5%를 초과하게 되면 제조원가를 크게 상승시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 V의 첨가시 그 함량을 0.5% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Cu: 0.5% 이하

구리(Cu)는 강도 증가 및 내식성 향상을 위해 첨가하는 원소이다. 다만, 이러한 Cu의 함량이 0.5%를 초과하게 되면 고온에서 입계 취화를 일으킬 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Cu의 첨가시 그 함량을 0.5% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Ni: 2.0% 이하

니켈(Ni) 역시 강도 증가 및 내식성 향상을 위해 첨가하는 원소로서, 상기 Cu와 함께 첨가시 상기 Cu에 의한 고온 입계 취화를 막아주는 효과가 있다. 다만, 그 함량이 2.0%를 초과하게 되면 계면을 불균일하게 하여 고온에서 스케일의 디스케일(discaling)성을 열화시키는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 Ni의 첨가시 그 함량을 2.0% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않으나, P, S 및 N에 대해서는 하기와 같이 제어하는 것이 바람직하다.

P: 0.03% 이하

인(P)은 강 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 원소로서, 편석에 의해 취성을 유발할 우려가 있으므로 그 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하다.

한편, 용선 제조시 고철 등의 첨가로 P 함량이 증가될 수 있으므로, 상기 P의 함량을 최대 0.03%로 제어하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.02% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

S: 0.02% 이하

황(S)은 강 제조과정 중에 불가피하게 첨가되는 원소로서, 개재물을 형성하거나 융점이 낮은 FeS 황화물을 형성하여 열간압연 중 입계 취성을 일으킬 우려가 있다.

따라서, 상기 S의 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하며, 용접 제조시 고철 등의 첨가로 상기 S의 함량이 증가될 가능성이 있으므로 그 함량을 최대 0.02%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

N: 0.01% 이하(0%는 제외)

질소(N)는 고용 강화 효과가 있으나, 그 함량이 과다하면 고용원소가 항복점 연신을 일으켜 표면품질을 열위하게 할 우려가 있다. 또한, 질화물을 석출시켜 가공성을 저해할 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 N의 함량을 0.01% 이하로 제어하는 것이 바람직하며, 0%는 제외한다.

한편, 상술한 합금조성을 포함하는 본 발명의 열연강판은 성분들 간의 관계가 하기 관계식 1 및 2를 만족하는 것이 바람직하다.

[관계식 1]

[관계식 2]

Mo + (10×Sb) - (0.1×Cr) ≥ 0.14

(관계식 1 및 2에서 각 성분은 중량 함량을 의미한다.)

즉, 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 이상인 경우에 있어서, Mo, Sb 및 Cr 간의 성분관계가 관계식 2를 만족하는 것이 바람직하다.

상기 HI 값이 0 미만이면 입계산화가 거의 발생하지 않으나, 상기 HI 값이 0 이상이면 입계산화가 크게 발생하게 된다. 이에, 본 발명에서는 상기 HI 값이 0 이상인 경우에, 합금성분들(Mo, Sb, Cr) 간의 관계를 관계식 2를 제어함으로써 입계산화를 크게 억제할 수 있는 것이다.

상기와 같이, 합금조성 및 성분관계를 만족하는 본 발명의 열연강판은 미세조직으로 페라이트 및 펄라이트 복합조직을 포함하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 상기 페라이트는 면적분율 2~70%로 포함하고, 잔부 펄라이트로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 페라이트 분율이 2% 미만이면 경화능 확보를 위한 Cr 등의 원소를 적게 함유하게 되므로 바람직하지 못하다.

반면, 70%를 초과하게 되면 변태속도가 빠르거나 또는 Cr, Mo 등과 같은 경화능 강화 원소가 과도하게 첨가된 경우로서 변태속도가 지나치게 느려지는 문제가 있다.

상술한 바와 같이, 합금조성, 성분관계 및 미세조직 구성을 만족하는 본 발명의 열연강판은 표면으로부터 두께방향 10㎛ 이내에 존재하는 산화물의 면적분율이 5% 이하로 입계산화 억제효과가 우수한 특성을 가진다.

즉, 강판 표면으로부터 두께방향 10㎛ 이내에 존재하는 산화물의 면적분율이 낮을수록 표면에 형성된 입계산화 두께(깊이)가 얇으며, 본 발명에서는 상기와 같이 해당 영역에서의 산화물을 면적분율 5% 이하로 형성함으로써 입계산화 두께를 2㎛ 이하로 얻을 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에서 제공하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판을 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.

간략히 설명하면, 본 발명의 고탄소 열연강판은 [강 슬라브 재가열 - 열간압연 - 냉각 및 권취] 공정을 거쳐 제조할 수 있으며, 각 공정별 조건에 대해서는 하기에 구체적으로 설명한다.

[강 슬라브 재가열]

먼저, 상술한 합금조성 및 성분관계(관계식 1 및 2)를 만족하는 본 발명의 강 슬라브를 준비한 다음, 상기 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도범위에서 재가열처리하는 것이 바람직하다.

상기 재가열 공정은 슬라브 균질화를 위한 공정으로서, 그때의 온도가 1100℃ 미만이면 후속공정인 열간압연시 압연 하중이 급격히 증가하게 될 우려가 있다. 반면, 그 온도가 1300℃를 초과하게 되면 후속하는 열간압연의 사상압연시 표면온도가 높아 고온 산화 스케일이 표면에 두껍게 성장하여 압연시 표면 결함을 유발하거나, 권취된 코일을 풀 때 스케일이 표면으로부터 떨어져나오는 결함을 유발할 우려가 있다.

[열간압연]

상기에 따라 재가열된 강 슬라브를 열간압연하여 열연강판으로 제조하는 것이 바람직하며, 상기 열간압연은 조압연 및 사상압연으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 사상압연은 입측온도 900~1100℃, 출측온도 800~950℃의 온도범위에서 행하는 것이 바람직하다.

상기 출측온도가 800℃ 미만이면 압연하중이 크게 증가하게 될 우려가 있으며, 특히 온도 하락이 심한 강판의 양 에지(edge)부의 경우 초석 페라이트 상이 생성되어 폭 방향으로 재질이 불균일해질 우려가 있다. 반면, 출측온도가 950℃를 초과하게 되면 강판의 조직이 조대화되고, 스케일이 두꺼워져 표면품질이 저하될 우려가 있다.

[냉각 및 권취]

상기에 따라 제조된 열연강판을 냉각한 후 권취하는 것이 바람직하다.

상기 냉각은 일 예로 런 아웃 테이블(Run-Out Table, ROT)에서 수냉에 의해 평균 30~60℃/s의 냉각속도로 냉각하는 것이 바람직하다.

상기 권취는 500~710℃의 온도범위에서 행하는 것이 바람직한데, 상기 권취시 온도가 500℃ 미만이면 형상불량이 발생할 우려가 있으며, 반면 710℃를 초과하게 되면 스케일 박리로 인해 표면품질이 열위할 가능성이 존재하므로 바람직하지 못하다.

기존 고탄소 열연강판의 경우 위와 같은 온도범위에서 권취를 행하면 변태 발열에 의해 입계산화 발생이 용이해지는 문제가 있다. 하지만, 본 발명의 경우 고탄소 열연강판에 함유되는 합금조성을 제어하면서, 그 성분들간의 관계가 관계식 1을 만족하는 경우에 Mo, Sb 및 Cr의 함량관계를 관계식 2로 제어함으로써 상기 온도범위에서 권취시 변태 발열량이 크지 않으므로, 입계산화를 억제할 수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예)

하기 표 1에 나타낸 합금조성을 가지는 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도범위에서 재가열한 다음, 열간압연하여 열연강판을 제조하였다. 상기 열간압연시 마무리 압연은 출측온도 800~950℃의 온도범위에서 행하였다. 이후, 냉각하여 하기 표 2에 나타낸 권취온도에서 권취를 행하였다.

제조된 각각의 열연강판의 표면으로부터 두께방향 10㎛ 내에 존재하는 산화물의 분율(면적분율)을 관찰하였으며, 이와 함께 입계산화 두께를 측정하였다.

상기 산화물의 분율과 입계산화 두께는 SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 단면을 측정한 후, 산화물의 사진 및 이미지 분석을 통해 산화물의 분율을 측정하고, 입계산화 두께를 측정하였다.

또한, 각 열연강판의 형상을 육안으로 관찰하여 불균일 등을 확인하고, 스케일 박리 유무를 확인하여 결함 발생 유무에 대해 평가하였다.

이때, 강판의 형상은 에지부 웨이브(wave)의 고·저 차이가 10mm 이상일 때를 불량으로 판단하였다.

강종	합금조성 (중량%)									관계식1	관계식2
강종	C	Si	Mn	Al	Cr	그 외	P	S	N	관계식1	관계식2
1	0.5	0.2	0.7	0.01	0.05	0	0.01	0.003	0.004	-1.5	-0.005
2	0.75	0.2	0.65	0.005	0.25	0	0.01	0.003	0.004	0.7	-0.025
3	0.75	0.2	0.65	0.005	0.25	Sb 0.01	0.01	0.003	0.004	0.7	0.075
4	0.75	0.2	0.65	0.005	0.25	Sb 0.02	0.01	0.003	0.004	0.7	0.175
5	1.22	0.2	0.4	0.005	0.55	0	0.01	0.003	0.004	3.7	-0.055
6	1.22	0.2	0.4	0.005	0.55	Sb 0.01	0.01	0.003	0.004	3.7	0.045
7	1.22	0.2	0.4	0.005	0.55	Sb 0.02	0.01	0.003	0.004	3.7	0.145
8	0.35	0.2	0.7	0.01	1.0	Mo 0.2	0.01	0.003	0.004	6.1	0.1
9	0.35	0.2	0.7	0.01	1.0	Mo 0.3	0.01	0.003	0.004	7.3	0.2
10	0.35	0.2	0.7	0.01	1.0	Sb 0.02Mo 0.2	0.01	0.003	0.004	6.1	0.3
11	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105	0.01	0.003	0.004	10.7	-0.11
12	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105Sb 0.03	0.01	0.003	0.004	10.7	0.19
13	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105Sb 0.05	0.01	0.003	0.004	10.7	0.39
14	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105Sb 0.02Mo 0.2	0.01	0.003	0.004	13.1	0.29
15	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105Mo 0.3	0.01	0.003	0.004	14.3	0.19
16	0.52	0.25	0.9	0.01	1.1	V 0.105Mo 0.5	0.01	0.003	0.004	16.7	0.39

강종	권취온도(℃)	입계산화두께(㎛)	산화물 면적분율(%)	형상	스케일 결함	구분
1	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	대조예
2	600	5	15.4	양호	미발생	비교예 1
3	600	3	8.6	양호	미발생	비교예 2
4	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 1
5	600	7	17.5	양호	미발생	비교예 3
6	600	4	13.5	양호	미발생	비교예 4
7	600	2	1.8	양호	미발생	발명예 2
8	600	3	9.1	양호	미발생	비교예 5
9	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 3
10	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 4
11	600	15	19.8	양호	미발생	비교예 6
	710	21	17.7	양호	발생	비교예 7
	500	8	16.2	불량	미발생	비교예 8
12	600	2	2.3	양호	미발생	발명예 5
13	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 6
14	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 7
15	600	2	1.5	양호	미발생	발명예 8
16	600	1 이하	1 이하	양호	미발생	발명예 9

상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 합금조성은 물론이고 성분관계(관계식 1 및 2)가 본 발명에서 제안하는 바를 만족하는 발명예 1 내지 9는 입계산화 깊이가 모두 2㎛ 이내이면서, 형상이 양호하고 스케일 결함이 발생하지 아니한 것을 확인할 수 있다.

반면, 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 이상이지만, 관계식 2의 값이 본 발명을 만족하지 아니하는 비교예 1 내지 8에서는 입계산화 깊이가 모두 2㎛를 초과하였으며, 최대 21㎛로 형성된 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 1 내지 8에서는 상기 입계산화 깊이가 커질수록 표면으로부터 10㎛ 이내에 존재하는 산화물의 면적율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.

더욱이, 관계식 2의 값이 본 발명을 벗어나는 강종 11에 있어서, 권취온도가 상대적으로 낮은 비교예 8에서는 형상이 불량하였으며, 권취온도가 상대적으로 높은 비교예 7에서는 스케일 두께가 두꺼워 권취 후 코일을 풀 때 스케일 박리가 발생하였다.

한편, 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 미만인 대조예의 경우에는 입계산화 발생이 크지 않음을 확인할 수 있다.

도 1은 비교예 6(a)과 발명예 7(b)의 단면을 관찰한 사진을 나타낸 것이다.

비교예 6의 경우 입계 및 모재 내부에 Cr, Mn, Si, Al 등의 산화물이 형성되어 있음을 확인할 수 있으나, 발명예 7의 경우에는 입계 또는 모재에 산화물이 거의 생성되지 않은 것을 확인할 수 있다.

Claims

중량%로, C: 0.3~1.3%, Si: 0.01~0.5%, Mn: 0.3~2.0%, Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 5.0% 이하(0%는 제외)를 포함하고, Mo: 2.0% 이하, Sb: 0.005~0.1%, V: 0.5% 이하, Cu: 0.5% 이하 및 Ni: 2.0% 이하로 구성되는 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,

하기 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 이상이면서, 하기 관계식 2를 만족하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판.

[관계식 1]

(HI) = -5.69 + (4.43×C) + (3.71×Mn) - (4.5×Si) + (1.77×Ni) + (6.18×Cr) + (12.0×Mo) - (43.6×Cu) + (48.1×V) ≥ 0

[관계식 2]

Mo + (10×Sb) - (0.1×Cr) ≥ 0.14

(관계식 1 및 2에서 각 성분은 중량 함량을 의미한다.)
제 1항에 있어서,

상기 열연강판은 중량%로 P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하 및 N: 0.01% 이하를 포함하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판.
제 1항에 있어서,

상기 열연강판은 미세조직으로 페라이트 및 펄라이트 복합조직을 포함하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판.
제 1항에 있어서,

상기 열연강판은 표면으로부터 두께방향 10㎛ 이내에 존재하는 산화물의 면적분율이 5% 이하인 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판.
중량%로, C: 0.3~1.3%, Si: 0.01~0.5%, Mn: 0.3~2.0%, Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 5.0% 이하(0%는 제외)를 포함하고, Mo: 2.0% 이하, Sb: 0.005~0.1%, V: 0.5% 이하, Cu: 0.5% 이하 및 Ni: 2.0% 이하로 구성되는 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1로 표현되는 HI 값이 0 이상이면서, 하기 관계식 2를 만족하는 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도범위에서 재가열하는 단계;

상기 재가열된 강 슬라브를 조압연 및 사상압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및

상기 열연강판을 냉각한 후 500~710℃의 온도범위에서 권취하는 단계

를 포함하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.

[관계식 1]

(HI) = -5.69 + (4.43×C) + (3.71×Mn) - (4.5×Si) + (1.77×Ni) + (6.18×Cr) + (12.0×Mo) - (43.6×Cu) + (48.1×V) ≥ 0

[관계식 2]

Mo + (10×Sb) - (0.1×Cr) ≥ 0.14

(관계식 1 및 2에서 각 성분은 중량 함량을 의미한다.)
제 5항에 있어서,

상기 강 슬라브는 중량%로 P: 0.03% 이하, S: 0.02% 이하 및 N: 0.01% 이하를 포함하는 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 사상압연은 입측온도 900~1100℃, 출측온도 800~950℃의 온도범위에서 행하는 것인 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 권취 후 상기 열연강판의 표면으로부터 두께방향 10㎛ 이내에 존재하는 산화물의 면적분율이 5% 이하인 표면품질이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.